專利名稱：一種容災(zāi)歸屬用戶位置寄存器的無縫倒換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通訊設(shè)備應(yīng)急倒換方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種容災(zāi)歸屬用戶位置寄存器的無縫倒換方法。
背景技術(shù)：
移動通信是指通信雙方或至少一方是處于移動中進(jìn)行信息交流的通信。移動通信有很多種通信制式，其中，GSM數(shù)字蜂窩移動通信運(yùn)用最為廣泛。GSM系統(tǒng)是依據(jù)歐洲通信標(biāo)準(zhǔn)化委員會(ETSI)制定的GSM技術(shù)規(guī)范研制的，是一種開放式結(jié)構(gòu)和面向未來設(shè)計(jì)的系統(tǒng)。GSM系統(tǒng)是由各功能實(shí)體組成，并且可與各種公用通信網(wǎng)(PSTN、ISDN、PDN等)互連互通，如圖1所示。
移動業(yè)務(wù)交換中心(MSC)，MSC是網(wǎng)路的核心，它提供交換功能及面向系統(tǒng)其它功能實(shí)體基站控制器BSC、歸屬用戶位置寄存器HLR、鑒權(quán)中心AUC、移動設(shè)備識別寄存器EIR、操作維護(hù)中心OMC和面向固定網(wǎng)(公用電話網(wǎng)PSTN、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN、分組交換公用數(shù)據(jù)網(wǎng)PSPDN、電路交換公用數(shù)據(jù)網(wǎng)CSPDN)的接口功能，把移動用戶與移動用戶、移動用戶與固定網(wǎng)用戶互相連接起來。MSC可為移動用戶提供一系列業(yè)務(wù)電信業(yè)務(wù)，如電話、緊急呼叫、傳真和短消息服務(wù)等；承載業(yè)務(wù)，如3.1KHz電話，同步數(shù)據(jù)0.3kbit/s～2.4kbit/s及分組組合和分解(PAD)等；補(bǔ)充業(yè)務(wù)，如呼叫前轉(zhuǎn)、呼叫限制、呼叫等待、會議電話和計(jì)費(fèi)通知等。作為網(wǎng)路的核心，MSC還支持位置登記、越區(qū)切換和自動漫游等移動特征性能和其它網(wǎng)路功能。
訪問用戶位置寄存器(VLR)，VLR是服務(wù)于其控制區(qū)域內(nèi)移動用戶的，存儲著進(jìn)入其控制區(qū)域內(nèi)已登記的移動用戶相關(guān)信息，為已登記的移動用戶提供建立呼叫接續(xù)的必要條件。VLR從該移動用戶的歸屬用戶位置寄存器(HLR)處獲取并存儲必要的數(shù)據(jù)。一旦移動用戶離開該VLR的控制區(qū)域，則重新在另一個VLR登記，原VLR將取消臨時記錄的該移動用戶數(shù)據(jù)。因此，VLR可看作為一個動態(tài)用戶數(shù)據(jù)庫。一般情況下，VLR功能是在MSC中綜合實(shí)現(xiàn)的。歸屬用戶位置寄存器(HLR)，HLR是GSM系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫，存儲著該HLR控制的所有存在的移動用戶的相關(guān)數(shù)據(jù)。一個HLR能夠控制若干個移動交換區(qū)域以及整個移動通信網(wǎng)，所有移動用戶重要的靜態(tài)數(shù)據(jù)都存儲在HLR中，這包括移動用戶識別號碼、訪問能力、用戶類別和補(bǔ)充業(yè)務(wù)等數(shù)據(jù)。HLR還存儲且為MSC提供關(guān)于移動用戶實(shí)際漫游所在的MSC區(qū)域相關(guān)動態(tài)信息數(shù)據(jù)。這樣，任何入局呼叫可以即刻按選擇路徑送到被叫的用戶。
鑒權(quán)中心(AUC)，GSM系統(tǒng)采取了特別的安全措施，例如用戶鑒權(quán)、對無線接口上的話音、數(shù)據(jù)和信號信息進(jìn)行保密等。AUC存儲著鑒權(quán)信息和加密密鑰，用來防止無權(quán)用戶接入系統(tǒng)和保證通過無線接口的移動用戶通信的安全。一般情況下，AUC是HLR的一個功能單元，專用于GSM系統(tǒng)的安全性管理。移動設(shè)備識別寄存器(EIR)，移動設(shè)備識別寄存器(EIR)存儲著移動設(shè)備的國際移動設(shè)備識別碼(IMEI)，通過檢查白色清單、黑色清單或灰色清單這三種表格，在表格中分別列出了準(zhǔn)許使用的、出現(xiàn)故障需監(jiān)視的、失竊不準(zhǔn)使用的移動設(shè)備的IMEI識別碼，使得運(yùn)營部門對于不管是失竊還是由于技術(shù)故障或誤操作而危及網(wǎng)路正常運(yùn)行的MS設(shè)備，都能采取及時的防范措施，以確保網(wǎng)路內(nèi)所使用的移動設(shè)備的唯一性和安全性。
網(wǎng)關(guān)移動交換中心(GMSC)，對于容量比較大的移動通信網(wǎng)，一個本地網(wǎng)可包括若干個MSC、VLR和HLR，為了建立固定網(wǎng)用戶與GSM移動用戶之間的呼叫，無需知道移動用戶所處的位置，此呼叫首先被接入到關(guān)口移動業(yè)務(wù)交換中心，稱為GMSC，入口交換機(jī)負(fù)責(zé)獲取位置信息。GMSC具有與固定網(wǎng)和其它本地網(wǎng)實(shí)體互通的接口，GMSC功能可以在MSC中實(shí)現(xiàn)，也可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況，將GMSC功能獨(dú)立出來，用專門的設(shè)備完成，提供網(wǎng)間結(jié)算話單。圖3-1中，MSC和PSTN的通信，可以直接連接，也可以通過專用GMSC設(shè)備轉(zhuǎn)接。匯接移動交換中心(TMSC)，對于容量比較大的移動通信網(wǎng)，一個本地網(wǎng)可包括若干個MSC，這些MSC之間的通信不可能都點(diǎn)點(diǎn)連接，就需要通過單獨(dú)設(shè)立的TMSC匯接完成，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模可以劃分為一級匯接移動交換中心(TMSC1)和二級匯接移動交換中心(TMSC2)。圖3-1中，MSC之間的通信，可以直接連接，也可以通過TMSC設(shè)備匯接。
基站收發(fā)信臺(BTS)，BTS屬于基站子系統(tǒng)的無線部分，由基站控制器(BSC)控制，服務(wù)于某個小區(qū)的無線收發(fā)信設(shè)備，完成BSC與無線信道之間的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)BTS與移動臺(MS)之間通過空中接口的無線傳輸及相關(guān)的控制功能。BTS主要分為基帶單元、載頻單元、控制單元三大部分。基帶單元主要用于必要的話音和數(shù)據(jù)速率適配以及信道編碼等。載頻單元主要用于調(diào)制/解調(diào)與發(fā)射機(jī)/接收機(jī)之間的耦合等。控制單元則用于BTS的操作與維護(hù)。另外，在BSC與BTS不設(shè)在同一處需采用Abis接口時，傳輸單元是必須增加的，以實(shí)現(xiàn)BSC與BTS之間的遠(yuǎn)端連接方式。如果BSC與BTS并置在同一處，只需采用BS接口時，傳輸單元是不需要的。
基站控制器(BSC)，基站控制器(BSC)管理控制BTS，并對各種接口的管理，承擔(dān)無線資源和無線參數(shù)的管理。BSC主要作用是，控制與MSC相接的A接口或與碼變換器相接的Ater接口的數(shù)字中繼控制部分；控制與BTS相接的Abis接口或BS接口的BTS控制部分；控制公共處理部分，包括與操作維護(hù)中心相接的接口控制；控制交換部分。
移動臺(MS)，移動臺是公用GSM移動通信網(wǎng)中用戶使用的設(shè)備，也是用戶能夠直接接觸的整個GSM系統(tǒng)中的唯一設(shè)備。移動臺包括手持臺、車載臺和便攜式臺。移動臺另外一個重要的組成部分是用戶識別模塊(SIM)，它是一張符合ISO標(biāo)準(zhǔn)的“智能”卡，它包含所有與用戶有關(guān)的和某些無線接口的信息，其中也包括鑒權(quán)和加密信息。
歸屬用戶位置寄存器HLR作為GSM移動網(wǎng)中所有業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)支撐網(wǎng)元，負(fù)責(zé)全網(wǎng)用戶數(shù)據(jù)的存儲，隨著大容量HLR在現(xiàn)網(wǎng)的廣泛使用，HLR業(yè)務(wù)中斷將直接對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和用戶感知的產(chǎn)生巨大的影響，而設(shè)備本身的存儲介質(zhì)又是高故障率設(shè)備，因此對核心網(wǎng)HLR進(jìn)行容災(zāi)備份方案是非常必要而且是非常重要的。
對歸屬用戶位置寄存器HLR設(shè)備進(jìn)行備份的主要目的是當(dāng)發(fā)生火災(zāi)等自然災(zāi)害或HLR設(shè)備單機(jī)發(fā)生重大事故時，且無法在短時間內(nèi)恢復(fù)正常運(yùn)行的情況下，可以在規(guī)定時間內(nèi)啟用另一個HLR來代替故障HLR為用戶提供服務(wù)，以保證移動網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量及網(wǎng)絡(luò)安全。
現(xiàn)有的HLR應(yīng)急方案主要有以下三類一1+1備份方案。該方案要求為網(wǎng)上的每一個HLR均配置一個備份HLR，如果同時為了滿足容災(zāi)的需求，該備份HLR應(yīng)與主用HLR通過數(shù)據(jù)鏈路或七號信令鏈路相連，實(shí)時或定時同步相關(guān)數(shù)據(jù)，任何靜態(tài)、動態(tài)數(shù)據(jù)更改都必須實(shí)時同步到備份HLR中，備份HLR與主用HLR數(shù)據(jù)完全保持一致?！?+1”備份方式要求主、備份HLR的軟、硬件配置應(yīng)完全相同。
二N+1實(shí)時備份方案“N+1”備份方案是N臺HLR用1臺備份HLR備份，主用HLR承擔(dān)該局點(diǎn)HLR所有的動態(tài)用戶數(shù)據(jù)處理，備份HLR中需存儲由它提供備份服務(wù)的所有HLR中的數(shù)據(jù)總和，即多臺HLR均定時與備份HLR互通，所有靜態(tài)數(shù)據(jù)與動態(tài)數(shù)據(jù)更改都必須實(shí)時同步到該備份HLR中。這種備份方式要求備份HLR的容量是所有需備份HLR的容量總和，主用HLR中的任一臺發(fā)生故障，備份HLR均可替代它為用戶提供服務(wù)，同時對全網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量不會造成任何影響。該方案一般主用HLR和備用HLR采用同一廠家同硬件平臺設(shè)備。
三N+1非實(shí)時備份方案。主用HLR承擔(dān)該局點(diǎn)HLR所有的動態(tài)用戶數(shù)據(jù)處理，1個備用HLR承擔(dān)所有N個局點(diǎn)HLR總?cè)萘克械撵o態(tài)數(shù)據(jù)備份。正常情況下備份HLR并不處理業(yè)務(wù)，當(dāng)某個HLR不可用時，可將數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器中備份的該HLR的數(shù)據(jù)裝入備份HLR中并啟動，為中斷業(yè)務(wù)的HLR所管轄的用戶提供服務(wù)，備份HLR也需連入七號信令網(wǎng)。備份HLR的容量應(yīng)取所備份HLR中的最大容量，該方案的容災(zāi)切換時間長，一定時間內(nèi)影響用戶服務(wù)質(zhì)量。
而目前HLR(Home Location Register，歸屬用戶位置寄存器)應(yīng)急方案所采用的倒換方法為在主用HLR發(fā)生故障并需要備份HLR接管其業(yè)務(wù)時，需人工將備份HLRID(Home Location Register Identity，歸屬用戶位置寄存器標(biāo)識)修改成主用HLRID。影響接管業(yè)務(wù)時間，嚴(yán)重時可能造成備份HLR退服。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明旨在提供一種容災(zāi)歸屬用戶位置寄存器的無縫倒換方法，該倒換方法能夠使業(yè)務(wù)恢復(fù)達(dá)到秒級甚至不影響業(yè)務(wù)、投資成本低而且維護(hù)方便。
所述的一種容災(zāi)歸屬用戶位置寄存器的無縫倒換方法，應(yīng)用于移動通信網(wǎng)絡(luò)，包括以下步驟備份HLR配置一獨(dú)立的HLRID；STP(Signal transfer point，信令轉(zhuǎn)接點(diǎn))增設(shè)主用HLR的備用信令，并路由至備份HLR；MSC/GW(Gateway，網(wǎng)關(guān))增設(shè)本地號段至本地HLR的備用信令，并路由至備份HLR；備份HLR經(jīng)STP轉(zhuǎn)接各類網(wǎng)元(包括MSC/GW/SCP/SGSN/SMC等)信令；主備HLR進(jìn)行倒換時，STP中斷到主用HLR的信令鏈路，并將主用HLR的信令切換至備用HLR。
作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，還可在備份HLR上設(shè)置用于平常業(yè)務(wù)測試的號碼。
所述的一種容災(zāi)歸屬用戶位置寄存器的無縫倒換方法，通過為備份HLR配置獨(dú)立的HLRID，并在備份HLR上放置HLRID相關(guān)的若干用戶號碼，這些用戶號碼在平?？蛇M(jìn)行業(yè)務(wù)測試，以保證備份HLR功能及業(yè)務(wù)正常。由于備份HLR具有獨(dú)立HLRID，一旦主用HLR出現(xiàn)故障，備份HLR自動接管該HLR下所有用戶業(yè)務(wù)，可以保證業(yè)務(wù)接管實(shí)現(xiàn)無縫接管。相比原有倒換方法，在日常即可對備份HLR的各項(xiàng)功能進(jìn)行測試。避免了系統(tǒng)資源的浪費(fèi)，投資成本明顯降低，接管業(yè)務(wù)過程中，不需要人工干預(yù)，應(yīng)急時間達(dá)到秒級甚至無縫倒換，故障業(yè)務(wù)的恢復(fù)簡單快捷，而且該系統(tǒng)的維護(hù)成本低、方便。


圖1為GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明一較佳實(shí)施例所應(yīng)用的HLR容災(zāi)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)示意圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)結(jié)合說明書附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的一較佳實(shí)施例。
參見圖2所示的HLR容災(zāi)系統(tǒng)，包括下述方面的設(shè)備連接及數(shù)據(jù)配置。
信令網(wǎng)的連接主用HLR分別與歸屬STP開設(shè)直達(dá)信令鏈路，根據(jù)實(shí)際需求本地網(wǎng)內(nèi)MSC/GMSC可與主備HLR開設(shè)信令直達(dá)信令鏈路，如本地網(wǎng)內(nèi)MSC/GMSC與主備HLR未設(shè)置直達(dá)信令鏈路，所有信令消息均通過STP轉(zhuǎn)接；備份HLR只與STP相連，該HLR所服務(wù)用戶所產(chǎn)生的與HLR相關(guān)的信息均需通過STP轉(zhuǎn)接的要求，包括消息轉(zhuǎn)接能力和GT(Global Title，全局名)翻譯能力。
主備HLR間連接主備用HLR間的信令消息通過STP轉(zhuǎn)接，同時主備HLR之間通過建立專用數(shù)據(jù)鏈路方式實(shí)現(xiàn)內(nèi)部通信。
BOSS(Business Operation Support System，業(yè)務(wù)運(yùn)營支撐系統(tǒng))系統(tǒng)連接主備用HLR均與BOSS系統(tǒng)建立連接。
該實(shí)施例中的備份HLR采用N+1實(shí)時備份方案，備份HLR的容量大于等于N個主用HLR用戶容量的總和，同時考慮到后擴(kuò)容需求，須在總量的基礎(chǔ)上設(shè)置30％的冗余，靜態(tài)備份HLR用戶容量不得小于500萬，其處理能力不小于N個主用HLR中最大容量HLR的處理能力。同樣，備份HLR也可采用N+1非實(shí)時備份方案或1+1備份方案。
備份HLR與BOSS的接口需采用TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)接口，應(yīng)支持100M帶寬。
局?jǐn)?shù)據(jù)設(shè)置STP，增加省內(nèi)所有主用HLR的備用信令，并路由至備份HLR；本地網(wǎng)，本地所有MSC/GW增加本地號段至本地HLR的備用信令路由至備份HLR(MTP(Message Transfer Part，信息傳輸部分)路由從歸屬LSTP(Lowsignal transfer point，低層信令轉(zhuǎn)接點(diǎn))轉(zhuǎn)接)；備份HLR，設(shè)置一獨(dú)立的HLRID，至省內(nèi)各類網(wǎng)元(包括MSC/GW/SCP/SGSN/SMC)MSCID(Mobile Switching Center Identity，移動交換中心標(biāo)識)指向其歸屬的LSTP，省際MSCID統(tǒng)一經(jīng)HSTP(High signal transferpoint，高層信令轉(zhuǎn)接點(diǎn))轉(zhuǎn)接，備份HLR上放置HLRID相關(guān)的若干用于平常業(yè)務(wù)測試的用戶號碼。
備份HLR的基本數(shù)據(jù)建立主備用是同一廠家的備份HLR系統(tǒng)調(diào)測建設(shè)的時候，一次性將主用HLR中的所有用戶數(shù)據(jù)導(dǎo)出加載到備用HLR系統(tǒng)中。
數(shù)據(jù)同步備份系統(tǒng)正式運(yùn)行后，當(dāng)主備用HLR靜態(tài)數(shù)據(jù)和動態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)時同步。同步靜態(tài)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)鏈路來實(shí)現(xiàn)。同步動態(tài)數(shù)據(jù)通過信令鏈路來實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)鏈路數(shù)據(jù)同步方式是對于所有通過BOSS系統(tǒng)(或本地維護(hù)終端)發(fā)送到主用HLR的操作指令在執(zhí)行成功后，主用HLR將該指令通過主備HLR間數(shù)據(jù)專線同步到備用HLR的進(jìn)行操作，以實(shí)現(xiàn)靜態(tài)數(shù)據(jù)同步。信令鏈路數(shù)據(jù)同步是主用HLR對于所有通過手機(jī)進(jìn)行的操作執(zhí)行成功后，主用HLR的將構(gòu)造一條私有的MAP消息通過STP將該操作同步到備用HLR，實(shí)現(xiàn)動態(tài)數(shù)據(jù)的同步。
參見圖3，該發(fā)明實(shí)施例的工作過程如下主用HLR發(fā)生故障，備份HLR主動接替主用HLR工作；檢查LSTP到主用HLR的信令鏈路是否完全中斷，如否，需人工中斷LSTP、MSC到主用HLR的信令鏈路；LSTP將主用HLR的信令自動切換到備用HLR，實(shí)現(xiàn)信令的自動切換。
權(quán)利要求
1.一種容災(zāi)歸屬用戶位置寄存器的無縫倒換方法，應(yīng)用于移動通信網(wǎng)絡(luò)中的HLR容災(zāi)系統(tǒng)，其特征在于包括以下步驟備份HLR配置一獨(dú)立的HLRID；STP增設(shè)主用HLR的備用信令，并路由至備份HLR；MSC/GW增設(shè)本地號段至本地HLR的備用信令，并路由至備份HLR；備份HLR經(jīng)STP轉(zhuǎn)接各類網(wǎng)元信令；主備HLR進(jìn)行倒換時，STP中斷到主用HLR的信令鏈路，并將主用HLR的信令切換至備用HLR。
2.如權(quán)利要求1所述的一種容災(zāi)歸屬用戶位置寄存器的無縫倒換方法，其特征在于備份HLR上設(shè)置用于平常業(yè)務(wù)測試的號碼。
3.如權(quán)利要求1所述的一種容災(zāi)歸屬用戶位置寄存器的無縫倒換方法，其特征在于一臺備份HLR對網(wǎng)內(nèi)一臺或一臺以上的主用HLR實(shí)時備份。
4.如權(quán)利要求1所述的一種容災(zāi)歸屬用戶位置寄存器的無縫倒換方法，其特征在于一臺備份HLR對網(wǎng)內(nèi)一臺或一臺以上的主用HLR非實(shí)時備份。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種容災(zāi)歸屬用戶位置寄存器的無縫倒換方法，屬于通訊設(shè)備應(yīng)急倒換方法技術(shù)領(lǐng)域。該倒換方法包括以下步驟備份HLR配置一獨(dú)立的HLRID；STP增設(shè)主用HLR的備用信令，并路由至備份HLR；MSC/GW增設(shè)本地號段至本地HLR的備用信令，并路由至備份HLR；備份HLR經(jīng)STP轉(zhuǎn)接各類網(wǎng)元；主備HLR進(jìn)行倒換時，STP中斷到主用HLR的信令鏈路，并將主用HLR的信令切換至備用HLR。該倒換方法能夠使業(yè)務(wù)恢復(fù)達(dá)到秒級甚至不影響業(yè)務(wù)、投資成本低而且維護(hù)方便。
文檔編號H04W24/04GK101052155SQ20071006885
公開日2007年10月10日 申請日期2007年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月22日
發(fā)明者周平 申請人:中國移動通信集團(tuán)浙江有限公司